集成电路测试仪

对集成电路进行测试的专用仪器设备

集成电路测试仪是对集成电路进行测试的专用仪器设备。集成电路测试是保证集成电路性能、质量的关键手段之一。集成电路测试技术是发展集成电路产业的三大支撑技术之一，因此，集成电路测试仪作为一个测试门类受到很多国家的高度重视。40年来，随着集成电路发展到第四代，集成电路测试仪也从最初测试小规模集成电路发展到测试中规模、大规模和超大规模集成电路，到了八十年代，超大规模集成电路测试仪进入全盛时期。

分类

按集成电路分类：数字集成电路测试仪和模拟集成电路测试仪

按功能分类：集成电路功能测试仪和集成电路参数测试仪

按形式分类：便携式集成电路测试仪和台式集成电路测试仪

发展过程

集成电路测试仪的发展过程可以粗略地分为四个时代。

第一代始于1965年，测试对象是小规模集成电路，可测管脚数达16只。用导线连接、拨动开关、按钮插件、数字开关或二极管矩阵等方法，编制自动测试序列，仅仅测量IC外部管脚的直流参数。

第二代始于1969年，此时计算机的发展已达到适用于控制测试仪的程度，测试对象扩展到中规模集成电路，可测管脚数24个，不但能测试IC的直流参数，还可用低速图形测试IC的逻辑功能。这是一个飞跃。

第三代始于1972年，这时的测量对象扩展到大规模集成电路（LSI），可测管脚数达60个，最突出的进步是把功能测试图形速率提高到10MHz。从1975年开始，测试对象为大规模、超大规模集成电路（LSI/VLSI），可测管脚剧增到128个，功能测试图形速率提高到20MHz。不但能有效地测量CMOS电路，也能有效地测量TTL、ECL电路。此时作为独立发展的半导体自动测试设备，无论其软件、硬件都相当成熟。

1980年测试仪进入第四代，测量对象为VLSI，可测管脚数高达256个，功能测试图形速率高达100MHz，测试图形深度可达256K以上。测试仪的智能化水平进一步提高，具备与计算机辅助设计（CAD）连接能力，利用自动生成测试图形向量，并加强了数字系统与模拟系统的融合。有些系统实现了与激光修调设备连机工作，对存储器、A/D、D/A等IC芯片进行修正。从1970年仙童(Fairchard)公司形成Sentry系列以来，继而形成系列的还有泰克（Tektronix）公司的3200系列，泰瑞达(Teradyne)公司的A380系列、A300系列、日木安藤电气（AndoElectron）的8000系列、爱德万(Aduantest)的T3100、T320、T3700系列以及美国Megatest公司的Q-11系列，都取得较好的效益。

21世纪，测试仪的功能测试速率已达500MHz以上，可测管脚数多达1024个，定时精度±55ps，测试仪的发展速度是惊人的。

我国发展情况及未来发展方向

我国在70年代初就开始了集成电路测试仪的研制工作，80年代后期国产集成电路测试仪的水平，特别是自行设计能力有较大提高，测试理论、测试方法、测试系统的研究试验工作受到国家重视，初步形成一支科研、设计、制造的技术队伍。国内研究或制造集成电路测试仪的研究所与工厂主要有中国科学院计算技术研究所、半导体所、北京自动测试技术研究所、光华无线电仪器厂（767厂）、北京无线电仪器厂、北京科力公司等。1986年科学院计算技术研究所研制成功ICT-2LSI/VISI综合测试系统，功能测试速率10MHz/20MHz，通道数48（128），OTA(系统总定时精度)±2ns。1987年北京自动测试技术研究所研制成功BC3170存储器测试系统，功能测试速率20MHz，通道数32个。同期光华无线电仪器厂推出GH3123型集成电路自动测试仪，北京自动测试技术研究所BC3110X型集成电路测试仪研制成功。这两种采用CAT技术的中小规模集成电路测试系统，标志着国产中小规模集成电路测试仪的技术水平进入新的发展时期和走向实用阶段。继而北京科力公司研制和生产测试速率12.5MHz、64通道大规模数字集成电路测试系统。此后不久，光华无线电仪器厂又研制成功功能测试速率为10MHz的16M位RAM存储器测试仪，大规模测试系统获得长足的发展。

1996年，由北京自动测试技术研究所、国营光华无线电仪器厂、中科院计算技术研究所联合研制成功3190数字集成电路大型测试系统，测试速率40MHz，通道数64个，定时精度±750ps，达到八十年代中后期国际先进水平，国产集成电路测试仪上了一个新台阶。

国产集成电路测试仪虽有一定的发展，但与国际水平仍存在较大差距。市场上各种型号国产测试仪，中小规模占80%，只有少数采用计算机辅助测试。大规模IC测试系统ICT-2、BC3170、3190类大系统，由于价格、可靠性、实用性等因素导致没有实用化。因此，大规模IC测试系统主要依靠进口解决国内的科研、生产与应用测试。

未来我国集成电路测试的发展方向

集成电路测试仪供能

1.测试模拟集成电路、数字集成电路以及数模混合集成电路。

2.测试IC器件的直流、交流及动态参数。

3.可提供多达64管脚的模拟IC测试和32管脚的数字IC测试能力。

集成电路测试仪组成

集成电路测试仪的整体结构如图所示：

整个系统机械上采用插槽式结构，所有系统板都通过系统插槽插到机箱背板上，机箱背板上的系统内总线通过PCI接口板与计算机PCI总线相连。机箱背板上共涉及12个插槽，其中一个用于插系统控制板，一个用于插电源模块，其余10个是通用插槽，根据测试需要可以插任何一个系统版。被测器件DUT通过继电器矩阵板与测试仪连接，继电器矩阵板完成被测器件DUT与测试仪各通道之间的切换。测试仪通过PCI总线与计算机相连，整个系统的控制由计算机完成。该系统可以一次完成两个被测器件DUT的测试。

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